CN112473309B - 具有错流过滤的复合式粉尘收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，适用于工业生产中大风量含尘气体的净化，主要包括错滤风筒、错滤旋风器、过滤除尘器、风管、风机。错滤风筒和错滤旋风器内设有错流过滤组件，气流不仅依次通过错滤风筒、错滤旋风器、过滤除尘器得到净化，并且错滤风筒和错滤旋风器提前分流一部分洁净的气流通往风机，针对大风量含尘气流的净化，可有效降低系统整体的运行阻力。本发明提供的系统结构合理，节省空间，不仅有利于降低制造成本，同时也降低运行费用。
Description
技术领域
本发明涉及粉尘收集技术领域，具体涉及具有错流过滤的复合式粉尘收集系统。
背景技术
在工业生产中，粉尘污染无处不在。生产性粉尘根据其病理化特性和作用特点不同，会引起不同的疾病，特别是对肺部的伤害极大。对周边环境来说，粉尘会使得建筑物受到腐蚀，附着在植物表面，影响其光合作用，抑制植物生长。当某些粉尘控制不当，聚集浓度较高时，可能会造成粉尘爆炸。
过滤式除尘（如布袋除尘器、滤筒除尘器等）是防治大气污染应用最多的除尘设备，改善过滤设备的除尘功能对工业生产应用具有重要意义。目前的工业生产中使用的过滤除尘器，除尘效率高，但是对于大风量的含尘气体的处理效果不佳（如掘进作业面，通风与除尘一体，且但通风不仅用于排尘，还需要对作业产生的有毒有害气体进行稀释），运行阻力过大，即使采用复合除尘系统，如在过滤除尘的前端采用粗效的旋风除尘器预先处理，但所有的风量依然需要通过过滤除尘系统，运行阻力过大的问题未能得到有效解决。
另有错流过滤，又叫交叉流过滤，可实现含尘气体的净化。错流过滤中含尘气流平行于过滤层流动，与普通过滤（可称死端过滤）不同，含尘气流流经过滤层时产生的剪切力把过滤面上滞留的颗粒带走，从而使尘饼保持在一个较薄的水平。错流过滤一般用来提高含尘气流的粉尘浓度或获取洁净气流，不易做到单独实现除尘。
发明内容
鉴于已有技术的不足，本发明提供的具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，气流不仅依次通过错滤风筒、错滤旋风器、过滤除尘器得到净化，并且错滤风筒和错滤旋风器内有一部分洁净的气流直接分流通往风机，针对大风量含尘气流的净化，可有效降低系统整体的运行阻力。
本发明的技术方案是：具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，包括错滤风筒、错滤旋风器、过滤除尘器、风管和风机；
所述错滤风筒由从内而外设置的内层通道、中层环形通道和外层环形通道组成，内层通道和中层环形通道之间由内层滤管隔开，中层环形通道和外层环形通道之间由外层滤管隔开；所述中层环形通道外端设有入口，所述内层通道、中层环形通道和外层环形通道的内端均设有出口；
所述错滤旋风器包括上部为柱形、下部为锥形的筒体、进气口和轴向出气口，所述进气口设置于所述筒体的外壁上方，且沿筒体上端的切向水平设置；所述轴向出气口竖直设置在筒体上端轴心处，锥体底部设有卸灰阀，筒体的侧壁设有筒壁过滤层，筒壁过滤层外设有侧壁通道和侧壁出气口，所述侧壁通道通过所述筒壁过滤层与所述筒体的内腔连通，所述侧壁出气口的一端与所述侧壁通道连通，另一端与所述风管连通；
所述过滤除尘器包括上部的净气室、中部的过滤室和下部装有第二卸灰阀的灰斗，净气室与过滤室之间由花板隔开，花板开孔处设有滤芯，滤芯悬挂于过滤室内，净气室内设有清灰装置；
所述错滤风筒的中层环形通道的出口通过进气口与错滤旋风器的内腔连通，错滤旋风器的轴向出气口与所述过滤除尘器的入口相连；
所述错滤风筒的内层通道、外层环形通道、错滤旋风器的侧壁通道和过滤除尘器的出口均通过风管连接风机。
所述错滤风筒中的中层环形通道内设有用于风流在中层环形通道内螺旋流动的螺旋挡板。
所述错滤风筒中的外层滤管、内层滤管和错滤旋风器的筒壁过滤层是由多孔材料制成。
所述外层滤管、内层滤管和筒壁过滤层的多孔材料优选陶瓷过滤元件、不锈钢过滤元件、烧结板过滤元件。
有益效果：（1）双层螺旋-错滤风筒的设计。利用风筒的空间设置错流过滤层，有利于减小粉尘净化系统整体的尺寸，利于处理设备的小型化。在风筒内设有双层错流过滤层，有利于提高单位空间的粉尘错流过滤面积，从错滤风筒中分流更多洁净空气。在错滤风筒中设螺旋结构，以引导风流旋转流动，可加大风流对风筒内滤管的冲刷，避免气流在流动边界风速过低导致错流过滤面尘饼积聚，利于错流过滤的进行。
（2）错流过滤旋风器的设计。在常规旋风除尘器的筒壁设错流过滤层，可将洁净气流从筒壁引出，降低旋风除尘器的整体阻力。同时，利用旋风除尘器内气流的旋转对内壁的冲刷，避免筒壁过滤层内侧尘饼积聚，实现错流过滤功能。
（3）具有错滤的复合粉尘收集系统的整体设计。气流不仅依次通过错滤风筒、错滤旋风器、过滤除尘器得到净化，并且错滤风筒和错滤旋风器内通过错流过滤提前分流了一部分洁净的气流，这部分气流直接通往风机，减少过滤除尘器的处理风量。与全部风流均通过过滤除尘器的情况相比较，本发明提供的系统可有效降低整体的运行阻力，并有利于面临大风量含尘气流情况下优化系统尺寸，最终降低制造成本和运行费用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：1.错滤风筒，101.外层滤管，102.内层滤管，103.螺旋挡板，104.内层通道，105.中间环形通道，106.外层环形通道，2.错滤旋风器，201.筒体，202.进气口，203.轴向出气口，204.卸灰阀，205.筒壁过滤层，206.侧壁通道，207.侧壁出气口，3.过滤除尘器，301.清灰装置，302.净气室，303.滤芯，304.过滤室，305.第二卸灰阀，4.风管，401.法兰，5.风机。
具体实施方式
具体实施例
结合图1，具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，包括错滤风筒1、错滤旋风器2、过滤除尘器3、风管4、风机5；
所述的错滤风筒1由内层通道104、中层环形通道105和外层环形通道106组成，内层通道104和中层环形通道105之间由内层滤管102隔开，中层环形通道105和外层环形通道106之间由外层滤管101隔开，外层环形通道106的外壁即错滤风筒1的外壁；错滤风筒1仅在中层环形通道105设有入口，在内层通道104、中层环形通道105和外层环形通道106均设有出口；
所述的错滤旋风器2包括上部为柱形、下部为锥形的筒体201，进气口202沿筒体201上端的切向水平设置，轴向出气口203竖直设置在筒体201上端轴心处，锥体底部设有卸灰阀204，筒体201的侧壁设有筒壁过滤层205，筒壁过滤层205外设有侧壁通道206和侧壁出气口207；
所述的过滤除尘器3包括上部的净气室302、中部的过滤室304和下部装有第二卸灰阀305的灰斗，净气室302与过滤室304之间由花板隔开，花板开孔处设有滤芯303，滤芯悬挂于过滤室304内，净气室302内设有清灰装置301；本案中清灰装置301为现有技术，其技术方案不再赘述；
错滤风筒1的中层环形通道105通过风管连接错滤旋风器2的进气口202，错滤旋风器2的轴向出气口203通过风管连接过滤除尘器3的入口；
错滤风筒1的内层通道104、外层环形通道106、错滤旋风器2的侧壁通道206和过滤除尘器3的出口均通过风管4连接风机5；风管4上装有法兰401以便于连接。
中层环形通道105内设螺旋挡板103，使得风流在中层环形通道105内螺旋流动。
所述的错滤风筒1中的外层滤管101、内层滤管102和错滤旋风器2的筒壁过滤层205是由多孔材料制成。
外层滤管101、内层滤管102和筒壁过滤层205的多孔材料优选陶瓷过滤元件、不锈钢过滤元件、烧结板过滤元件。
具体实施例
在风机5负压作用下，含尘气流从错滤风筒1的中间环形通道105的入口进入，由于螺旋挡板103使得含尘气流在中间环形通道105内高速旋转运动。气流可穿过内层滤管102进入内层通道104、穿过外层滤管101进入外层环形通道106，而粉尘则被拦截在内层滤管102的外壁和外层滤管101的外壁并企图沉积形成尘饼。由于气流在中间环形通道105内高速旋转，企图沉积的尘饼因风流产生的剪切力而被冲刷，并随着风流沿风道运动。内层通道104和外层环形通道106内的洁净的气流通过各自出口经风管4流向风机5并最终排出；而中间环形通道105内的含尘气流通过出口经风管流向错滤旋风器2。
在错滤旋风器1内，含尘气流通过进气口202沿错滤旋风器1的切向进入，而后沿筒壁由上而下做旋转运动，粉尘颗粒受离心力的作用从气流中分离出来，再受重力作用沿壁落入灰斗。洁净的气流可穿过筒壁过滤层205到达侧壁通道206，这部分气流通过筒壁过滤层205时，粉尘颗粒被拦截并企图沉积在筒壁过滤层205的内表面，但由于旋风除尘器内旋转气流对内壁的冲刷，尘饼无法积聚。到达侧壁通道206的洁净气流经侧壁出气口207连接风管4流向风机5。另有一部分相对洁净的气体在旋风除尘器内，较大颗粒落入灰斗，而较小颗粒依然会通过轴向出气口203排出，这部分排出的气流相对旋风器入口更加洁净而相对最终从风机排出的气体不洁净，因此称为相对洁净从轴向出气口203排出并经风管流向过滤除尘器3内。
在过滤除尘器3内，由于过滤室304内滤芯303的拦截、过滤作用，粉尘被捕集在滤芯303的外表面形成尘饼。洁净气体则穿过滤芯303进入净气室302并从排气口排出，经风管4流向风机5。到达风机5的洁净气流直接排入外界大气。滤芯303表面尘饼过厚，则启动清灰装置301，使得滤芯303表面捕集的尘饼落入灰斗，再经第二卸灰阀305排出。
Claims (2)
1.一种具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，其特征在于：包括错滤风筒（1）、错滤旋风器（2）、过滤除尘器（3）、风管（4）和风机（5）；
所述错滤风筒（1）由从内而外设置的内层通道（104）、中层环形通道（105）和外层环形通道（106）组成，内层通道（104）和中层环形通道（105）之间由内层滤管（102）隔开，中层环形通道（105）和外层环形通道（106）之间由外层滤管（101）隔开；所述中层环形通道（105）外端设有入口，所述内层通道（104）、中层环形通道（105）和外层环形通道（106）的内端均设有出口；
所述错滤旋风器（2）包括上部为柱形、下部为锥形的筒体（201）、进气口（202）和轴向出气口（203），所述进气口（202）设置于所述筒体（201）的外壁上方，且沿筒体（201）上端的切向水平设置；所述轴向出气口（203）竖直设置在筒体（201）上端轴心处，锥体底部设有卸灰阀（204），筒体（201）的侧壁设有筒壁过滤层（205），筒壁过滤层（205）外设有侧壁通道（206）和侧壁出气口（207），所述侧壁通道（206）通过所述筒壁过滤层（205）与所述筒体（201）的内腔连通，所述侧壁出气口（207）的一端与所述侧壁通道（206）连通，另一端与所述风管（4）连通；
所述过滤除尘器（3）包括上部的净气室（302）、中部的过滤室（304）和下部装有第二卸灰阀（305）的灰斗，净气室（302）与过滤室（304）之间由花板隔开，花板开孔处设有滤芯（303），滤芯（303）悬挂于过滤室（304）内，净气室（302）内设有清灰装置（301）；
所述错滤风筒（1）的中层环形通道（105）的出口通过进气口（202）与错滤旋风器（2）的内腔连通，错滤旋风器（2）的轴向出气口（203）与所述过滤除尘器（3）的入口相连；
所述错滤风筒（1）的内层通道（104）、外层环形通道（106）、错滤旋风器（2）的侧壁通道（206）和过滤除尘器（3）的出口均通过风管（4）连接风机（5）；所述错滤风筒（1）中的中层环形通道（105）内设有用于风流在中层环形通道（105）内螺旋流动的螺旋挡板（103）；所述错滤风筒（1）中的外层滤管（101）、内层滤管（102）和错滤旋风器（2）的筒壁过滤层（205）是由多孔材料制成。
2.根据权利要求1所述的具有错流过滤的复合式粉尘收集系统，其特征在于：所述外层滤管（101）、内层滤管（102）和筒壁过滤层（205）的多孔材料为陶瓷过滤元件、不锈钢过滤元件、烧结板过滤元件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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